(57)【要約】【課題】  比較的小さい荷重で、かつ、リードフレームにダメージを与えることなく、確実にゲートを除去することができる構造の半導体装置の製造装置を提供する。【解決手段】  リードフレーム１の半導体チップがモールドされた樹脂部２およびサイドレール１ａの部分で支持する支持台６と、樹脂部と連結しているゲート部３を剥離するための力を印加する外力印加手段とを有している。支持台６は、ゲート部３が付着している部分のサイドレール１ａの下側の一部が除去されて逃げ部６ａが形成されると共に、逃げ部６ａを挟んだ両側のサイドレール支持部６ｂが、逃げ部６ａ側の端部６ｄで低く、逃げ部６ａと反対側６ｃで高くなる高低差を有するように形成され、かつ、リードフレーム１の長手方向（ｘ方向）で、両側のサイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃの中間点Ａがゲート部３の中心点Ｂの位置とずれるように形成されている。【選択図】        図１
0003125702.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
サイドレールを両側に有し、半導体チップを樹脂モールドした半導体装置の樹脂部を中心に有し、該樹脂部と連結しているゲート部を有するリードフレームを、前記サイドレールおよび前記樹脂部で支持する支持台と、前記ゲート部を除去するために該ゲート部と前記リードフレームとの間に剥離のための力を印加する外力印加手段とを有し、前記支持台のサイドレール支持部は、剥離する前記ゲート部の逃げ部を挟んだ両側で、前記逃げ部側で低く該逃げ部から離れた位置で高くなる高低差を有し、かつ、前記リードフレームを搭載した際、前記サイドレール支持部の高い部分の中間点が前記ゲート部の中心点の位置とずれるように形成されていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記サイドレール支持部の前記サイドレールと対向する面が、前記載置するリードフレームの長手方向に沿って山形に形成されることにより、前記高低差が形成されてなる請求項１記載の半導体装置の製造装置。
【請求項３】
前記サイドレール支持部の前記サイドレールと対向する面の一部に弾性体が設けられることにより、該弾性体の部分が前記高い部分とされて前記高低差が形成されてなる請求項１記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
前記外力印加手段が、前記樹脂部を固定して前記ゲート部またはゲート部と連結されたカル部を下方に押し付ける第１の押圧手段である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記外力印加手段が、前記ゲート部を固定して前記サイドレールを前記サイドレール支持部に押し付ける第２の押圧手段である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項６】
前記ゲート部の位置と異なる位置で、前記サイドレールの上面側から押し付ける第３の押圧手段がさらに設けられてなる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、樹脂封止型半導体装置の製造装置に関し、とくに樹脂封止後のゲート部の除去を小さな力で、かつ、確実に行うことができる構造の半導体装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリードフレームで半導体チップを樹脂封止する場合、その樹脂を注入する部分にも樹脂が固まり、半導体チップを樹脂モールドした樹脂部と連結し、リードフレームと密着したゲート部が残り、そのゲート部を除去する必要がある。従来の短冊状のリードフレームを用いた場合のゲート部を除去する方法としては、図５（ａ）にゲート部３側から見た側面図、および図５（ｂ）〜（ｃ）にその直角方向から見た断面図が示されるように、樹脂部２およびリードフレーム１のサイドレール１ａを支持すると共に、ゲート部３が密着しているサイドレール１ａの下に位置する部分は除去された支持台６の上に、樹脂部２が連結されたリードフレーム１を載置し、図５（ｂ）に示されるようにゲート部３と連結されているカル部４を治具７ａで挟んで、図示しないエアシリンダなどのアクチュエータにより、ゲート部３を上から下方向に打ち落とすことにより除去する（パンチアウト方式）か、図５（ｃ）に示されるように、カル部４を治具７ａで支持した状態でリードフレーム１の反対側を支持台６ごとアクチュエータ７などにより持ち上げて捻る（ツイストする）ことにより、ゲート部３を分離する方法（いわゆるツイスト方式）が用いられている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２３８７１８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のゲート除去方法は、前述の図５（ａ）に示されるようにリードフレームを、樹脂部２の部分が挿入される凹部を有すると共に、サイドレール１ａのゲート部３が密着している部分のみを除去して逃げ部６ａを形成した支持台６の上に載置してカル部４と連結されたゲート部３をリードフレーム１から剥離する方向に力を加えて除去する方法が用いられている。この場合、リードフレーム１のサイドレール１ａとゲート部３とは密着しており、しかもその密着面を一度に同時に剥離しようとしているため、剥離のために大荷重を加える必要があると共に、その荷重を加える際にゲート部３に密着したサイドレール１ａが引っ張られて変形したり、ゲート部３に異常な割れが発生したりしやすい。そのため、図５（ａ）に示されるように、支持台６の逃げ部６ａはゲートの両側がほぼ均等の間隔になり、しかもできるだけその間隔を小さくして設けられている。
【０００４】
前述のように、従来の方法では、ゲート部とリードフレームのサイドレールとの密着部を機械的に剥離する場合に、その密着部分の全面積に同時に力が加わるため、加える荷重を非常に大きくする必要があると共に、それでも剥離しないものが生じたり、ゲート部に異常な割れが発生して一部残ったり、リードフレーを変形させるなどの問題がある。この傾向は、モールド樹脂とリードフレームとの密着性向上のため、密着性の良い樹脂を用いる場合に、より顕著となる。
【０００５】
本考案は、このような問題を解決するためになされたもので、比較的小さい荷重で、かつ、リードフレームにダメージを与えることなく、確実にゲート部を除去することができる構造の半導体装置の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案による半導体装置の製造装置は、サイドレールを両側に有し、半導体チップを樹
脂モールドした半導体装置の樹脂部を中心に有し、該樹脂部と連結しているゲート部を有するリードフレームを、前記サイドレールおよび前記樹脂部で支持する支持台と、前記ゲート部を除去するために該ゲート部と前記リードフレームとの間に剥離のための力を印加する外力印加手段とを有し、前記支持台のサイドレール支持部は、剥離する前記ゲート部の逃げ部を挟んだ両側で、前記逃げ部側で低く該逃げ部から離れた位置で高くなる高低差を有し、かつ、前記リードフレームを搭載した際、前記サイドレール支持部の高い部分の中間点が前記ゲート部の中心点の位置とずれるように形成されている。
【０００７】
ゲート部とリードフレームとの間に剥離のための力を印加する外力印加手段とは、たとえばリードフレームを固定しておいてゲート部（ゲート部と連結されるカル部など、結果的にゲート部に力が加わる部分を全て含む）に押し下げる外力や、ゲート部を固定しておいて、リードフレームの反対側を持ち上げる外力や、両者を同時に行う外力などを含む意味である。また、外力とは、たとえばエアシリンダやモータなどのアクチュエータにより荷重を付与するものを意味する。
【０００８】
具体的には、前記サイドレール支持部の前記サイドレールと対向する面が、載置する前記リードフレームの長手方向に沿って山形に形成されることにより、前記高低差が形成されたり、前記サイドレール支持部の前記サイドレールと対向する面の一部に弾性体が設けられることにより、該弾性体の部分が前記高い部分とされて前記高低差が形成されたりする構造にすることができる。なお、山形には、断面形状が曲線状の山形、直線状の山形、これらの頂部に平坦部を有する台形状の山形などを含む意味である。
【０００９】
また、前記外力印加手段が、前記リードフレームを固定して前記ゲート部またはゲート部と連結されたカル部を下方に押し付ける第１の押圧手段であったり、前記ゲート部を固定して前記サイドレールを前記サイドレール支持部に押し付ける第２の押圧手段であったりしてもよい。
【００１０】
さらにまた、前記ゲート部の位置と異なる位置で、前記サイドレールの上面側から押し付ける第３の押圧手段がさらに設けられることにより、より一層ゲート部を剥離しやすくなり好ましい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案によれば、サイドレール支持部の高い部分の中間点とゲート部の中心点とがずれるように、すなわち通常はサイドレール支持部の高い部分と低い部分との距離は両側のサイドレール支持部でほぼ対称に形成されるため、支持台のゲート部近傍の逃げ部がゲート部に対して左右不均等になるように形成されている。そのため、ゲート部を剥離する場合、たとえばゲート部を打ち落とす下方に向けた力がゲート部またはゲート部と連結しているカル部に働く際に、リードフレームのサイドレールの部分は、たとえば図２に示すように、湾曲状に変形する。そのため、ゲート部のサイドレール支持部に近い側から順次剥離し、最後にサイドレール支持部と遠い側のゲート部端部が剥離し、ゲート部全体が剥離する。
【００１２】
すなわち、リードフレームのサイドレール部分は、逃げ部の両側に存在するサイドレール支持部の一番高い位置で支えられており、ゲート部に下方向の力が加わると、サイドレールの部分もサイドレール支持部の一番高い位置を支点として下方向に引っ張られて湾曲状に反るが、その弾力性により、両側のサイドレール支持部の中間点を底とするような湾曲状に反る。一方、ゲート部は樹脂の塊であるため剛性があり湾曲にはならず、そのままの形で下方向に押されるが、このゲート部の位置は、両側のサイドレール支持部の高い部分の中間点とずれる位置に形成されているため、ゲート部は、ゲート部が最も押し下げられた中間点側の位置を保持しようとし、サイドレール支持部に近い側では、下側に押され
る力がサイドレールの下側に変形する距離分より大きくなり、サイドレール支持部に近い側から剥離する。このとき、たとえばゲート部とリードフレームとの間に印加する剥離力は、ゲート部の全面に一度に印加されないで、その端部から徐々に印加されることになる。そのため、小さな外力により、確実にゲート部とリードフレームとを分離することができ、しかも、端部側から徐々に剥離するため、ゲート部に異常な割れが生じることなく、ゲート部の一部が残ることもなくなる。なお、リードフレームにかかる力による湾曲状の変形は、外力の解除と共に、殆どの場合は元の板状体に復帰する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに、図面を参照しながら本考案の半導体装置の製造装置について説明をする。本考案による半導体装置の製造装置は、図１（ｃ）にゲート部３を除去するリードフレーム１を載置した支持台６の要部が、図３に支持台６の全体構造の例が、それぞれ示されているような支持台６と、図２に矢印で概念的に示されている半導体装置の樹脂部２と連結しているゲート部３を除去するための、ゲート部３とリードフレーム１との間にゲート部を剥離する力を印加する外力印加手段７とを有している。
【００１４】
リードフレーム１は、図１（ａ）に示されるように、サイドレール１ａを両側に有し、半導体チップ部分が樹脂でモールドされた樹脂部２を中心部に有している。このリードフレーム１は、たとえば半導体装置を１０〜３０個程度連結した長さが１００〜３００ｍｍ程度の通常の短冊状のリードフレームを使用することができるが、これに限定されるものではない。なお、後述する支持台６のサイドレール支持部６ｂの高い位置に相当する部分にスリット５が形成されていることが、後述する外力印加手段７による荷重でサイドレール１ａの部分がサイドレール支持部６ｂに沿って変形しやすくなるため、小さい荷重で分離しやすくなり好ましい。なお、図１（ａ）で１ｂはインデックス孔を示す。
【００１５】
支持台６は、このリードフレーム１の樹脂部２およびサイドレール１ａを支持するように形成されているが、リードフレーム１のゲート部３が付着している部分のサイドレール１ａの下側はその支持台６の一部が除去されて逃げ部６ａが形成されている。この逃げ部６ａを挟んだ両側で、サイドレール１ａの下側の支持台６のサイドレール支持部６ｂは、逃げ部６ａ側の端部（低い部分）６ｄで低く、逃げ部６ａから離れるに従い高くなる高低差を有するように形成されている。図１（ｃ）では、６ｃの部分が最も高くなっている。そして、リードフレーム１を搭載した際、その長手方向（図１（ａ）のｘ方向）の配置が、逃げ部６ａの両側に設けられているサイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃの中間点の位置Ａがゲート部３の中心点の位置Ｂとずれるように形成されていることに特徴がある。通常は、ゲート部３が樹脂部２の中心部とずれた位置に設けられているため、サイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃが樹脂部２に関して対称な位置に形成されていても、ゲート部３の中心点の位置は、図１（ａ）に示されるように、両側のサイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃからの距離Ｃ、Ｄが異なる位置になっている。
【００１６】
図１〜３に示される例では、サイドレール支持部６ｂの高低差が、サイドレール支持部６ｂのサイドレール１ａとの対向面を断面形状が曲線状の山形にすることにより形成されている。しかし、断面形状が曲線による山形でなくても、３角形状の山形でもよく、またこれらの頂部を平らにした台形状でもよい。さらには、山形構造に限らず、たとえば図４に示されるように、平坦面上にｘ方向の幅の小さい弾性体６ｅなどの突起物を設ける構造でもよい。なお、図４で図１（ｃ）と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。サイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃと低い部分６ｄとの段差は、たとえば０.５〜
２ｍｍ程度になるように形成され、図１（ｃ）に示されるように山形に形成される場合には、その傾斜角（剥離角度）θが２〜１０°程度に形成されている。この角度θが大きいほど剥離しやすくなるが、リードフレームの変形も大きくなり、リードフレームの変形に限度があるため、前記角度の範囲に設定される。
【００１７】
本考案では、また、リードフレームの長手方向（ｘ方向）において、逃げ部６ａを挟んだ両側のサイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃの中間点の位置Ａとゲート部の中心点の位置Ｂとが一致しないように、すなわち、ゲート部３の両側の逃げ部６ａの間隔が不均等になるように、逃げ部６ａおよびその両側のサイドレール支持部６ｂが形成されている。図１（ｃ）に示される例では、通常の半導体装置と同様に、樹脂部２の中心（図１のｘ方向の中心）からずれた位置にゲート部３が設けられているため、支持台６の逃げ部６ａは、ほぼ樹脂部２の幅と同程度の幅で形成されており、その両側のサイドレール支持部６ｂの幅はリードフレーム１の樹脂部２の間の幅で、両側のサイドレール支持部６ｂの幅もほぼ同じ幅で形成され、高い部分６ｃはそのサイドレール支持部６ｂの幅（ｘ方向）のほぼ中心部の位置に設けられている。その結果、両側のサイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃの長手方向（ｘ方向）の中間点、すなわち図１に示される例では逃げ部６ａのｘ方向中心点の位置Ａは、ゲート部３のｘ方向中心部の位置Ｂとはずれており、図１に示される例では、ゲート部３の全体が逃げ部６ａの中心点の位置Ａから一方のサイドレール支持部６ｂ側にずれている。しかし、必ずしもゲート部３の全体が中心点位置Ａからずれていなくてもよい。
【００１８】
この支持台６の全体構造の一例が図３に示されている。すなわち、樹脂部２を載置する凹部が中心部に形成され、両側にリードフレーム１のサイドレール１ａを支持する高い部分が形成されているが、前述のように、ゲート部３が形成される側のサイドレール１ａを支持する部分には逃げ部６ａが形成されており、その逃げ部６ａの両側にサイドレール支持部６ｂが高低差を有するように形成されている。この間隔などは、リードフレーム１の樹脂部２の間隔などに合せて形成される。
【００１９】
つぎに、この支持台６を用いて、リードフレーム１からゲート部３を除去する方法について説明をする。
【００２０】
まず、図１（ｃ）に示されるように、金型により樹脂が半導体チップの周りにモールド成形されて樹脂部２が形成されたリードフレーム１を、支持台６の上に、ゲート部３が支持台６の逃げ部６ａに位置するように載置する。そして、図２に示されるように、たとえばゲート部３と連結されたカル部４を下方向に打ち落とすエアシリンダまたはモータなどのアクチュエータからなる外力印加手段７として第１の押圧手段７１（図では省略して矢印でのみ示されている）により、ゲート部３に荷重を印加する。その結果、図２に示されるように、リードフレーム１のサイドレール１ａの部分はゲート部３と密着しているため、下方向に引っ張られるが、サイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃで支えられているため、その高い部分６ｃを支点としてサイドレール１ａの部分は湾曲状に変形する。一方、ゲート部３は樹脂の塊で剛性であるため、湾曲せずそのままの形状で下に下がろうとする。
【００２１】
その結果、図２に示されるように、ゲート部３のサイドレール支持部６ｂに近い側が、まずサイドレール１ａから剥離し、第１の押圧手段７１による荷重がさらにかかるにしたがって、順次サイドレール支持部６ｂから遠い部分のゲート部３もサイドレール１ａから剥離する。すなわち、荷重がゲート部３の密着部の全面に一度にかかるのではなく、サイドレール支持部６ｂに近い側から順次サイドレール１ａとの接触部に剥離力としてかかるため、端部から僅かづつ剥離し、比較的小さい荷重で順次分離することができる。そのため、リードフレーム１に余計な外力がかからず、また、ゲート部３の異常な割れが発生して剥離しない部分が生じたり、リードフレーム１を破損させたりすることがない。なお、以上の説明では、１個の樹脂部２に連結されたゲート部３の剥離について説明をしたが、短冊状のリードフレームに複数個の樹脂部２が一連に形成されている場合、前述の図３に示されるような支持台６を用いることにより、一連の複数個の樹脂部２に接続されている
ゲート部３を同時に除去することができる。
【００２２】
さらに、図２に示される例では、ゲート部３と異なる位置（図２に示される例では逃げ部６ａの両側にあるサイドレール支持部６ｂの高い部分６ｃのほぼ中間部の近傍）で、サイドレール１ａを押す、前述と同様のアクチュエータなどからなる第３の押圧手段８が印加されている。この第３の押圧手段８は無くても構わないが、設けられていることにより、サイドレール１ａを変形させやすく、第１の押圧手段７１の荷重が小さくても、前述と同じ原理でゲート部３を剥離させやすくなるため好ましい。
【００２３】
図２に示される例では、リードフレーム１を固定したまま、カル部４、すなわちゲート部３を打ち落とす第１の押圧手段７１により荷重を印加する例であったが、外力印加手段７はこの例に限定されず、ゲート部３とリードフレーム１との間にゲート部を剥離するための荷重が印加されればよく、従来技術で説明した図５（ｃ）に示されるように、ゲート部３を固定したまま、リードフレーム、すなわち支持台６のゲート部と反対側を押し上げる荷重のように、リードフレーム１のサイドレール１ａをサイドレール支持部６ｂに押し付ける第２の押圧手段を印加しても同様に、本考案による支持台１であれば、図２に示される例と同様にサイドレール支持部６ｂに近い側からゲート部を順次剥離することができ、小さい荷重で確実に剥離することができる。
【００２４】
さらに、前述のように、リードフレーム１にスリット５（図１（ａ）では本来のリードフレームにも設けられているスリットと連続して形成されているが、サイドレール１ａの部分に形成されているスリット５）のような脆弱な部分を形成した位置にサイドレール支持部５ｂの高い部分６ｃの位置を合せておくことにより、前述の外力印加手段７の荷重がかかった場合に、リードフレームのサイドレール１ａの部分が変形しやすく、より小さい荷重でゲート部３を剥離することができる。なお、このようなスリット５などの脆弱な部分が形成されていると、サイドレール１ａの部分が塑性変形をしやすいが、たとえ塑性変形になっても、スリット５などにより変形しやすくなっているため、外力で簡単に修正することができ、何ら支障は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案の一実施形態を示す製造装置の支持台部分とゲートを除去するリードフレームの構成を示す図である。
【図２】図１の支持台を用いてゲート部を剥離する際の工程を示す説明図である。
【図３】図１に示される支持台の全体構成の一例を示す図である。
【図４】本考案の他の実施形態を示す製造装置の支持台の構造例を示す図である。
【図５】従来のゲート部を除去する方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    リードフレーム
１ａ  サイドレール
２    樹脂部
３    ゲート部
４    カル部
５    スリット
６    支持台
６ａ  逃げ部
６ｂ  サイドレール支持部
６ｃ  高い部分
６ｄ  低い部分
６ｅ  弾性体
７    外力印加手段
71    第１の押圧手段
８    第３の押圧手段
【図１】
0003125702.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003125702.tif 000007